拉普拉斯妖是否還活著?

2021-01-15 楊老師的趣味物理演示課堂

       拉普拉斯妖是一個著名的思想實驗，最早是法國學者Pierre-Simon Laplace在1814提出的。值得一提的是，原始的敘述中拉普拉斯並沒有使用「妖」（demon）這個詞而是用了「智者」（intellect）：

We may regard the present state of the universe as the effect of its past and the cause of its future. An intellect which at a certain moment would know all forces that set nature in motion, and all positions of all items of which nature is composed, if this intellect were also vast enough to submit these data to analysis, it would embrace in a single formula the movements of the greatest bodies of the universe and those of the tiniest atom; for such an intellect nothing would be uncertain and the future just like the past would be present before its eyes. —Pierre Simon Laplace, A Philosophical Essay on Probabilities

      拉普拉斯假基於經典力學，假設了一個智者，他能掌握全宇宙中每一個粒子的瞬時位置和速度，根據牛頓力學定律，就可以預測出未來任意時刻粒子的狀態，同時也能推算出過去任意時刻粒子的狀態。因此，全宇宙中的所有信息都在它的掌握之中，在它的眼中，一切事物都是確定的，沒有任何模糊不清的信息。然而，現在的很多理論已經證明了拉普拉斯妖並不可能存在。


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    拉普拉斯妖，能夠預測宇宙未來的「智者」，是否真的存在什麼是拉普拉斯妖，這位能夠預測宇宙未來的「智者」是否真的存在呢？拉普拉斯妖是一個著名的思想實驗，由法國學者拉普拉斯於1814年首次提出。值得一提的是，在最初的敘述中，拉普拉斯沒有使用「妖」一詞，而是使用了「智者」。基於經典力學，拉普拉斯假設一個智者能夠掌握整個宇宙中每個粒子的瞬時位置和速度。根據牛頓力學定律，他可以預測未來任何時候的粒子狀態，也可以計算過去任何時候的粒子狀態。為什麼會有這樣的決定論？在18世紀，人們沒有研究微觀世界。在日常生活中，牛頓力學是世界聞名的！
  • 拉普拉斯妖與薛丁格的貓
    不僅如此，他還製造了巧合（利用人的心理，利用圖書管理員去殺賽車手，因為圖書管理員有要把女主送到普林斯頓的迫切心情），使該概率達到100%。而這個賽車手的心臟正是女主角換心需要的。所以這個拉普拉斯妖是什麼？從百度上查看，拉普拉斯提出過，已知存在一個神明，熟知宇宙所有粒子的位置和動量，並通過公式對這些數據進行分析，能夠準確預測一切未來。世人把這個稱之為，拉普拉斯妖。
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    人類對不可預測的未來總是充滿著無窮的幻想，同時對於掌控未來的欲望也日漸高漲，那麼宇宙中是否真的存在著這樣一個能夠洞悉一切且能夠預知未來的生物呢
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    物理學發展歷史中有許多神獸，比方說公眾號第一篇文章所介紹的薛丁格的貓，以及本文所介紹的拉普拉斯妖。這些神獸是物理學家所想像而出的，為了更好地理解物理與實際生活的結合。    初次聽見「拉普拉斯妖」的時候，你可能在想，它是什麼妖怪或者妖精。
  • 物理四神獸——拉普拉斯的妖
    拉普拉斯的妖也是一個著名的思想實驗，最早是法國學者Pierre-Simon Laplace在1814提出的。
  • 能預知宇宙未來的拉普拉斯妖,真的是量子力學的終結者?
    一位叫做皮埃爾·西蒙·拉普拉斯的數學家，是拿破崙的內政部長，他根據牛頓定律以及概率學，創造了一個名為「拉普拉斯」的妖怪，這個妖怪能夠洞察宇宙中的一切，能夠知曉過去，同時也能夠預知未來，這就意味著「拉普拉斯妖」將會是量子力學的終結者。
  • 我們宇宙的未來是否早已註定,不確定性原理如何推翻拉普拉斯妖
    我們宇宙的未來是否早已註定，不確定性原理如何推翻拉普拉斯妖冥冥之中自有定數，其實說的就是未來都是註定的，但這句話肯定是不科學的。我們宇宙的未來是否註定，不確定性原理推翻拉普拉斯妖。我們之前講過拉普拉斯妖是一個著名的思想實驗，假設一個智者能夠掌握整個宇宙中每個粒子的瞬時位置和速度，可以預測未來任何時候的粒子狀態，也可以計算過去任何時候的粒子狀態，也就是一切都是註定的。而海森堡提出了著名的「不確定性原理」:這個理論意味著不能同時知道粒子的位置和速度。
  • 關於拉普拉斯妖，你了解多少？
    在了解拉普拉斯妖錢，我們得先了解拉普拉斯。1812年發表了重要的《概率分析理論》一書，在該書中總結了當時整個概率論的研究，論述了概率在選舉審判調查、氣象等方面的應用，導入「拉普拉斯變換」等。他是決定論的支持者，提出了拉普拉斯妖。
  • 科學與假說:拉普拉斯妖
    在這種背景下，法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出的一種科學假設：有一個「智者」，此「智者」知道宇宙中每個原子確切的位置和動量，能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程，過去以及未來。「我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。
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    如果說芝諾的龜和麥克斯韋的妖只是單方面的控制，那接下來的拉普拉斯的妖一定會讓你感到詭異，因為拉普拉斯的妖控制的將會是任何事物的過去和未來，是不是不敢相信？那什麼是拉普拉斯的妖呢？科學界該如何詮釋它？智慧的妖精如何而來？拉普拉斯的妖是數學家拉普拉斯的一種猜想。
  • Oh My God,原來是一個這樣的拉普拉斯,宇宙中的惡魔拉普拉斯妖
    02「拉普拉斯妖」說到拉普拉斯，就不得不提到「拉普拉斯妖」。因此，拉普拉斯妖其實是不能長期精準地預測未來的。也可以從另一個角度解釋：拉普拉斯妖在推演未來的時候要不斷地，幾乎是瞬時地把自己為了推斷世界而付諸的額外行為加入到推演的過程中——也就是說，世界的可預測性，因為拉普拉斯妖試圖推斷世界的這個額外變量的加入被破壞了（比如拉普拉斯妖的大腦因思考而發生改變），因為拉普拉斯妖本身也是這個世界的一部分，因此最終會對世界的運行產生影響。
  • 宇宙並不是一成不變的,存在的不確定性,消滅了「拉普拉斯妖」
    實際上，早在上個世紀，就已經有科學家提出了類似的觀點，人們還將其命名為「拉普拉斯妖」。據悉，「拉普拉斯妖」的概念其實是在說，宇宙中存在一種妖怪，可以知道萬事萬物的起源和發展方向，它擁有超強的計算能力，遠遠勝過人類的超級計算機，不僅能夠了解宇宙中每個粒子的位置，還可以感知所有能量的流動方向。
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  • 測不準原理完勝拉普拉斯妖,一切已註定
    我不知道你是否發現。在科學界，只要有足夠的數據支持，科學家就可以通過構建數學模型來預測事物的發展。最直接的例子是，我們可以準確地預測未來天氣的變化，溫度的大小和颱風的方向。
  • 拉普拉斯妖:通曉宇宙一切,深知過去未來,最終被量子力學終結!
    今天我們來聊一聊拉普拉斯妖。（文章最後有我個人對文章重點的總結，趕時間的話可以直接跳到最後面看總結。）網上有物理學四大神獸的調侃，它們分別是薛丁格的貓、芝諾龜、麥克斯韋妖和拉普拉斯妖。薛丁格的貓我很久之前就已經和大家聊過了，前兩篇又和大家聊了芝諾龜和麥克斯韋妖，而今天拉普拉斯妖這篇文章算是對四大神獸的一個收尾啦。
  • 科學界的四大神獸：壓在科學家頭上的拉普拉斯妖是如何被推翻的
    今天我們要和大家聊一聊科學界的四大神獸，拉普拉斯妖。很多人沒聽過這個名字，但是對於它的理論大家應該都或多或少地接觸過，因為它是基於傳統力學，我們理解起來也非常容易。妖其實就是法國數學家拉普拉斯提出的一個假設實驗，拉普拉斯妖引發了很多人的思考，甚至可以說顛覆了一些科學家思想，也是決定論的重要體現。
  • 拉普拉斯妖,通過牛頓公式推算萬物,最終敗倒在誰的腳下?
    這就是拉普拉斯妖於人腦的碰撞。雖然拉普拉斯妖以失敗告終，但仍不能改變它對物理界的影響。19世紀初，一個想像的生命智慧體拉普拉斯妖誕生於皮艾爾.西蒙.拉普拉斯手中，拉普拉斯妖與其說是神獸還不如說是魔鬼，他神通廣大無所不知，無所不曉。只要他樂意他就可以知道宇宙中的任何一件事情。
  • 拉普拉斯妖是個什麼鬼?
    這種樂觀的情緒籠罩著整個19世紀，催生出各種建基於「positive」（確定的、積極的、正面的、求實的）的「實證主義」（positivism）。偶然沒有容身之所，上帝的寶座上盤踞著「拉普拉斯妖」（Démon de Laplace）——一隻洞悉一切的決定論怪物。
  • 科學界的四大神獸:壓在科學家頭上的拉普拉斯妖是如何被推翻的
    今天我們要和大家聊一聊科學界的四大神獸，拉普拉斯妖。很多人沒聽過這個名字，但是對於它的理論大家應該都或多或少地接觸過，因為它是基於傳統力學，我們理解起來也非常容易。世界萬物一切早已註定拉普拉斯妖其實就是法國數學家拉普拉斯提出的一個假設實驗，拉普拉斯妖引發了很多人的思考，甚至可以說顛覆了一些科學家思想，也是決定論的重要體現。
  • 【朝夕思匯】漫談自然科學中的神獸系列一:由拉普拉斯妖說起
    拉普拉斯妖（法語：Démon de Laplace），物理學四大神獸之一，是由法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出。拉普拉斯假設了一個萬能的妖怪（原文為智者），它能確切的知曉宇宙中每個原子的位置和動量，能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程，那麼它是否能清楚的推導出世界上的任何一個事物的從前，走向以及結果呢？